一种无源的开关量检测装置及方法与流程

1.本发明涉及开关量检测领域，具体涉及一种无源的开关量检测装置及方法。


背景技术：

2.开关有信号存在，不能使用常规的施加电源进行开关量进行检测，需要找到一种无源的检测方法对信号进行检查，目前开关量采集主要有视频检测方案，但该方案实现成本高，且容易出现误判断；还有就是将开关量控制信号同步控制一个外挂开关量进行同步测量，需要对开关量控制线进行改造，容易带来其他干扰，系统出现不稳定。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提高判断的准确性，目的在于提供一种无源的开关量检测装置及方法，解决了引入其他开关量对系统带来干扰的问题。
4.本发明通过下述技术方案实现：
5.一种无源的开关量检测方法，包括以下步骤：
6.a1、接通内部信号控制节点和外部信号控制节点；或者，接通内部信号控制节点和空节点；
7.a11、若接通内部信号控制节点和外部信号控制节点，则形成自激震荡回路并产生震荡信号，再进行信号处理；
8.a12、若接通内部信号控制节点和空节点，则不形成自激震荡回路，直接进行信号处理。
9.进一步的，上述接通内部信号控制节点和外部信号控制节点，则形成自激震荡回路并产生震荡信号，再进行信号处理，还包括以下步骤：
10.b1、对震荡信号进行低通滤波处理，得到第一低频信号；
11.b2、对第一低频信号进行整形处理，避免在传输中因干扰发生传输错误，得到第一方波信号；
12.b3、对第一方波信号进行模数转换，得到第一数字电平信号。
13.进一步的，上述接通内部信号控制节点和空节点时，则不形成自激震荡回路，直接进行信号处理，还包括以下步骤：
14.c1、对内部信号进行滤波处理，得到第二低频信号；
15.c2、对第二低频信号进行整形处理，避免在传输中因干扰发生传输错误，得到第二方波信号；
16.c3、对第二方波信号进行模数转换，得到第二数字电平信号。
17.进一步的，上述步骤中，通过检测内部信号控制节点和外部信号控制节点接通，可以反向证明出内部信号控制节点与空节点断开；通过检测内部信号控制节点与空节点接通，可以反向证明出内部信号控制节点与外部信号控制节点断开；
18.一种无源的开关量检测装置，包括开关量节点、电磁隔离模块、自激震荡回路模
块、信号处理模块，其中：
19.上述开关量节点包含内部信号控制节点、外部信号控制节点和空节点，所述内部信号控制节点与空节点分别接入第二线圈；
20.上述电磁隔离模块包括电磁感应线圈和中间介质，当外部信号控制节点与内部信号控制节点接通时，电磁隔离模块用于产生电感，当内部信号控制节点与空节点接通时，电磁隔离模块用于传输内部信号；
21.上述自激震荡回路模块中当电磁隔离模块用于产生电感时，形成自激震荡回路，产生震荡信号，当电磁隔离模块用于传输内部信号时，自激震荡回路不会形成；
22.上述信号处理模块用于对输入的信号进行滤波、整形处理，再将方波信号转换成数字电平信号。
23.进一步的，上述自激震荡回路模块包括第一线圈、与上述第一线圈形成回路的电容。
24.进一步的，上述装置整体是由导线连接电阻、电磁感应线圈、电容、运算放大器和二极管构成，成本低，且连线简单。
25.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
26.断开空节点和内部信号控制节点时,电磁感应线圈两端断开产生电感，后级电路形成自激震荡回路，产生震荡信号，接通空节点和内部信号控制节点时,电磁感应线圈两端接通不产生电感，相当于一根导线，后级电路不会形成自激震荡回路，进而实现开关量信号的检测，未引入其他开关量，不会对系统带来干扰，提高了判断的准确性。采用电磁感应原理，无需向源边供电，可靠性高。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
28.图1为本发明优选的实施例1提供的示意框图；
29.图2为本发明优选的实施例2提供的一种无源的开关量检测装置的原理图；
30.附图中标记及对应的零部件名称：
[0031]1‑
内部信号控制节点，2
‑
外部信号控制节点，3
‑
空节点，4
‑
信号处理，5
‑
第一节点，6
‑
第二节点，7
‑
电容，8
‑
电磁隔离模块，81
‑
第一线圈，82第二线圈。
具体实施方式
[0032]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0033]
实施例1
[0034]
请参照图1所示，本实施例1提供了一种无源的开关量检测方法，包括以下步骤：
[0035]
a1、接通内部信号控制节点1和外部信号控制节点2；或者，接通内部信号控制节点
1和空节点3；
[0036]
a11、若接通内部信号控制节点1和外部信号控制节点2，则形成自激震荡回路并产生震荡信号，再进行信号处理4；
[0037]
a12、若接通内部信号控制节点1和空节点3，则不形成自激震荡回路，直接进行信号处理4。
[0038]
一种优选的实施例，上述接通内部信号控制节点1和外部信号控制节点2，则形成自激震荡回路并产生震荡信号，再进行信号处理4，还包括以下步骤：
[0039]
b1、对震荡信号进行低通滤波处理，得到第一低频信号；
[0040]
b2、对第一低频信号进行整形处理，避免在传输中因干扰发生传输错误，得到第一方波信号；
[0041]
b3、对第一方波信号进行模数转换，得到第一数字电平信号“1”。
[0042]
一种优选的实施例，上述接通内部信号控制节点1和空节点3时，则不形成自激震荡回路，直接进行信号处理4，还包括以下步骤：
[0043]
c1、对内部信号进行滤波处理，得到第二低频信号；
[0044]
c2、对第二低频信号进行整形处理，避免在传输中因干扰发生传输错误，得到第二方波信号；
[0045]
c3、对第二方波信号进行模数转换，得到第二数字电平信号“0”。
[0046]
实施例2
[0047]
请参照图1和图2所示，本实施例2提供了一种无源的开关量检测装置，包括开关量节点、电磁隔离模块8、自激震荡回路模块、信号处理模块，其中：
[0048]
上述开关量节点包含内部信号控制节点1、外部信号控制节点2和空节点3，所述内部信号控制节点1与空节点3分别接入第二线圈82；
[0049]
上述电磁隔离模块8包括电磁感应线圈和中间介质，当内部信号控制节点1和外部信号控制节点2接通时，电磁隔离模块8用于产生电感，当内部信号控制节点1与空节点3接通时，电磁隔离模块8用于传输内部信号；
[0050]
上述自激震荡回路模块中当电磁隔离模块8用于产生电感时，电磁隔离模块8中的第一线圈81的第一节点5和第二节点6之间存在一个电感量，第一线圈81与电容7形成lc震荡回路，产生震荡信号，震荡频率的计算公式为：
[0051]
当电磁隔离模块8用于传输内部信号时，自激震荡回路不会形成；
[0052]
上述信号处理模块用于对输入的信号进行滤波、整形处理，再将方波信号转换成数字电平信号。
[0053]
一种优选的实施例，上述自激震荡回路模块包括第一线圈81、与上述第一线圈81形成回路的电容7。
[0054]
一种优选的实施例，上述装置整体是由导线连接电阻、电磁感应线圈、电容、运算放大器和二极管构成。
[0055]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含
在本发明的保护范围之内。